JP2003506282A5 - - Google Patents

Description

【書類名】明細書
【発明の名称】 自冷却缶
【特許請求の範囲】
【請求項１】 飲料製品用の円筒状缶体（１０）と、
前記缶体の内部にあって、内壁（３２）と外壁（３４）を有し、両壁の間に間隙を有し、蒸発器を取り囲む飲料製品から熱を取り去る前記蒸発器（３０）であって、前記外壁のカールした縁が前記缶体の底面の内側屋根壁上の隆起部（３８）の上へと切り取られて、高い真空を保持し、かつ飲料製品から隔離された、密封された装置を形成する前記蒸発器（３０）と、
前記缶体の外側に固定され、第１の乾燥剤領域と、熱吸収材料を内蔵する第2の領域とを含み、前記乾燥剤領域と前記第2の領域のいずれかが、それぞれ前記乾燥剤（２４）または熱吸収剤（２６）用の１つ以上のポケットを有する吸収要素を有する吸収装置（２０）と、
前記蒸発器から前記吸収装置へ蒸気通路を形成し、使用時、前記蒸気通路が開かれると、蒸気が前記蒸発器から前記吸収装置の乾燥剤領域へ流れ、前記蒸気が前記吸収剤によって吸収され、前記蒸気からの熱および/または前記乾燥剤の反応からの熱が前記熱吸収材料によって除去され、それによって前記蒸発器の周りの飲料製品を冷却する手段（４０）と、
を有する自冷却缶。
【請求項２】 前記吸収要素は、１つ以上の乾燥剤ポケットを形成する１つ以上の環状体を有する金属容器である、請求項１記載の自冷却缶。
【請求項３】 前記吸収要素は、金属の多数回の再絞りによって形成される、請求項２記載の自冷却缶。
【請求項４】 前記金属容器とその環状体は熱吸収材料（２６）によって囲まれている、請求項３記載の自冷却缶。
【請求項５】 前記吸収要素は、おのおのが熱吸収材料で満たされた１つ以上のポケットに分割されている１つ以上の小袋を有する、請求項１記載の自冷却缶。
【請求項６】 前記小袋は、熱遮断された箔または層状膜の波形帯（５２）を有する、請求項５記載の自冷却缶。
【請求項７】 前記小袋は、最大冷却表面をもたらすために前記吸収装置内で渦巻き状（５５）に巻かれている、請求項６記載の自冷却缶。
【請求項８】 前記ポケット同士間の空所は乾燥剤で満たされている、請求項５から７のいずれか１項記載の自冷却缶。
【請求項９】 前記吸収装置は、熱収縮、膠または機械的係合によって前記缶体に固定されている、請求項１から８のいずれか１項記載の自冷却缶。
【請求項１０】 缶体内の飲料製品を冷却する方法であって、
金属容器の上端をビード付けし、該ビード付けされた容器を逆に再絞りし、隙間によって隔てられた外壁（３４）と内壁（３２）を有する蒸発器要素を形成することと、
前記蒸発器要素を缶体内に挿入し、缶体の底面の内側の屋根壁上の隆起部の上へと前記蒸発器のカールした縁（３６）を切り取ることによって前記蒸発器を前記缶体内に固定し、高真空を保持し、かつ飲料製品から隔離された、密封された装置を形成することと、
前記吸収装置(２０)を缶体の外側に固定することと、
前記蒸発器内の液体を蒸発させ、前記蒸発器から前記吸収装置の乾燥剤領域への蒸気通路を形成することと、
前記乾燥剤（２４）と前記蒸気との反応によって前記蒸気から湿分を吸収することと、
前記蒸気からの熱および/または前記乾燥剤の反応からの熱を取り去り、それによって前記蒸発器を取り囲む飲料製品を冷却することと、
を有する、缶体内の飲料製品を冷却する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は自冷却缶に関する。特に、本発明は、いつでも、そして家庭用/営業用の冷蔵庫から遠く離れたどこでも冷却を開始できるように、缶の内部に含まれ、および/または缶に取り付けられた冷却装置を有する、飲料物を収容するのに適した缶に関する。
【０００２】
【背景技術】
冷蔵の原理は確立されており、冷蔵室（または該当する場合には冷凍機室）から熱を引き出すために蒸発器内で冷媒を使用し、それから圧縮機と凝縮器を用いてあるいは吸収装置において冷媒から熱を取り去る。
【０００３】
公知の冷蔵装置を、缶内の飲料品を冷却することに適合させることには多くの問題がある。缶は自冷却式でなければならないので、冷蔵装置は、缶の中に入れるか缶の周囲を取り囲む必要がある。典型的な飲料品用缶は、例えば３３０ｍｌの容量を持ち、機械加工、充填、および処理する設備はこの大きさの缶に合わせられる。したがって、いかなる内部冷却装置も、関連する設備の変更に伴って、缶のサイズを大きくし、あるいは缶が保持する飲料物の容積を小さくする必要があることは明らかである。
【０００４】
他の問題は、液体の容量を所望の飲用温度にまで冷却するのに要する時間である。小型冷却装置を通る液体/蒸気の流れと冷媒の選択は、この時間における制約因子である。明らかに、無害の冷媒は、飲料品と一緒に用いるのに少なくとも望ましく、かつおそらく不可欠である。
【０００５】
最後に、冷却動作の開始は理想的には、消費者が実行するのに簡単な動作でなければならない。
【０００６】
米国特許出願４，６６９，２７３号は、加圧された冷媒を、飲料品を冷却する蒸発器に放出するコイル巻き管を飲料缶内に使用する自冷却飲料缶を記載している。この装置は飲料品に利用できる、缶の容量を著しく制限するのみならず、加圧された冷媒を缶内で使用ことに伴う安全上の問題がある。
【０００７】
相変化冷却装置が、例えば、米国特許第４，７５９，１９１号、米国特許第４，９０１，５３５号、米国特許第４，９４９，５４９号、米国特許第４，９９３，２３９号および米国特許第５，１９７，３０２号に記載されている。このような装置は通常、蒸発器室と空にできる吸収物室とを有する。これら２つの室間のバルブが開かれると、蒸発器内の水のような液体が圧力低下によって蒸発し、したがって、蒸発器から熱を取り去る。蒸発の潜熱は次に吸収室内の熱除去材料によって吸収される。米国特許第５，０１８，３６８号は、蒸発器から水蒸気を吸収する乾燥剤/熱吸収装置を使用している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これらの相変化装置は、いずれも、製品自身に使用できる缶容量が失われるので缶内の製品の冷却に適していない。さらに、飲料の缶を冷却するのにかかる時間は、実用上の目的からして許容されない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、
飲料製品用の円筒状缶体と、
缶体の内部にあって、内壁と外壁を有し、両壁の間に間隙を有し、蒸発器を取り囲む飲料製品から熱を取り去る蒸発器であって、外壁のカールした縁が缶体の底面の内側屋根壁上の隆起部の上へと切り取られて、高い真空を保持し、かつ飲料製品から隔離された、密封されたユニットを形成する蒸発器と、
缶体の外側に固定され、第１の乾燥剤領域と、熱吸収材料を内蔵する第2の領域とを含み、乾燥剤領域と第2の領域のいずれかが、乾燥剤または熱吸収剤用の１つ以上のポケットをそれぞれ有する吸収要素を有する吸収装置と、
蒸発器から吸収装置へ蒸気通路を形成し、使用時、蒸気通路が開かれると、蒸気が蒸発器から吸収装置の乾燥剤領域へ流れ、蒸気が吸収剤によって吸収され、蒸気からの熱および/または乾燥剤の反応からの熱が熱吸収材料によって除去され、それによって蒸発器の周りの飲料製品を冷却する手段と、
を有する自冷却缶が提供される。
【００１０】
缶の外にある吸収装置を使用することによって、蒸発器のみが製品に利用できる缶容量を減らす。
【００１１】
吸収装置を蒸発器から分離することによって、吸収装置によって除去される熱が蒸発器の冷却作用を相殺するまたは無効にさえするおそれが避けられる。蒸発器と外部吸収装置を使用することは、製品が冷却システムからも、冷却剤との直接接触からも完全に隔離されることを意味する。
【００１２】
通常、飲料である製品は、蒸発器と吸収装置が連結されて蒸気通路が形成された時、蒸発器から吸収装置に通ずる蒸気によってこのようにして冷却される。こうして、冷却は、製品よりも低い温度にある蒸発器による自然対流によって達成される。蒸発器が、例えば水性ゲル被覆の形態の水を含む場合、蒸発器と吸収装置内の真空または低圧が、蒸発が比較的低い温度で起こることを確実にし、冷却が起こる速度を最適化することが要求される。理想的には、冷却速度は、３００ｍｌの飲料に対して最大３分間に３０°F（１６．６７°C）である。
【００１３】
吸収装置の乾燥剤領域または第2の領域のいずれかが、それぞれ乾燥剤または熱吸収材用の１つ以上のポケットを持った吸収要素を有することが好ましい。
【００１４】
一実施態様において、吸収要素は、１つ以上の乾燥剤ポケットを形成するような１つ以上の環状体を有する金属容器である。吸収装置および／または蒸発器要素を製造する１つの考えられる方法は、金属を多数回再絞りすることである。金属の容器とその環状体は熱吸収によって囲まれていることが好ましい。
【００１５】
他の実施態様において、吸収装置要素は１つ以上の小袋を有し、各小袋は熱吸収剤で満たされた１つ以上のポケットに分割されている。単一の小袋を使用する場合、この子袋は、最大の冷却表面を生成するため吸収装置内でコイル状に巻かれてもよい熱遮断された箔または膜と箔の層の波形帯を有してもよい。この実施態様では、ポケット同士の間の空所は乾燥剤で満たされる。
【００１６】
通常、吸収装置は缶体の底部に接続可能である。この接続は、吸収装置がバルブハウジングに差し込まれるように、蒸発器と吸収装置上の、破れることが可能なシールに連結されるバルブを有することが好ましい。他の連結器／作動方法は、ここでは参照のために組み入れられている、同時継続中の出願のWＯ／ＧＢ００／０２９８６に記載されている。
【００１７】
本発明のさらに他の態様によれば、
金属容器の上端をビード付けし、該ビード付けされた容器を逆に再絞りし、隙間によって隔てられた外壁と内壁を有する蒸発器要素を形成することと、
蒸発器要素を缶体内に挿入し、缶体の底面の内側の屋根壁上の隆起部の上へと蒸発器のカールした縁を切り取ることによって蒸発器を缶体内に固定し、高真空を保持し、かつ飲料製品から隔離された、密封された装置を形成することと、
吸収装置を缶体の外側に固定することと、
蒸発器内の液体を蒸発させ、蒸発器から吸収装置の乾燥剤領域への蒸気通路を形成することと、
乾燥剤と蒸気との反応によって蒸気から湿分を吸収することと、
蒸気からの熱および/または乾燥剤の反応からの熱を取り去り、それによって蒸発器を取り囲む飲料製品を冷却することと、
を有する、缶体内の飲料用製品を冷却する方法が提供される。
【００１８】
【発明を実施するための最良の形態】
本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、缶体１０と、吸収装置２０と、蒸発器３０とを有する自冷却缶の第1の実施形態を示している。缶体は、３００ｍｌの製品を収容するように約３８０ｍｌの容積を有する。
【００２０】
図２は、被覆されていない０．１６ｍｍの錫の板から通常７つの工程で作られる、多数回逆再絞りされた容器２２を有する吸収装置２０を示している。被覆されていない錫の板は、内部の真空を危うくするかもしれない、内部保護装置からガスを抜けるおそれをなくす。容器２２は乾燥剤２２を保持し、プラスチックで成形された容器２５内に置かれている。容器２５は、相変更アセテート熱吸収剤２６で満たされている。
【００２１】
乾燥剤容器２２は、周囲の熱吸収剤２６との大きい接触面積を確保するようにおよそ７０から１３０ｍｌの乾燥剤２４で満たされるポケットを形成する同心の缶状体を有する。乾燥剤容器２２は、非常に高い真空度に真空継ぎ合わせし、かつ、脆い箔の隔膜２８を熱でシールすることによって閉じても、あるいは、真空を熱シール中に引いてもよい。熱吸収アセテート材料２６が、超音波溶接によって閉じられる前に底から断熱容器２５内に注がれる。断熱容器は、消費者が、そうでなければ飲料品の冷却の間に温められるであろう吸収装置を取り扱うことができるようにすることを要求される。断熱容器２５の成型された部品は、バルブ組立体（図4）が箔のシール２８を貫く時、吸収装置を作動させる取り付け・係合装置を含む。
【００２２】
蒸発器要素３０（図３）は鋼またはアルミニウムから作られた環状の逆再絞りされた構成部品を有する。通常、この要素の上端は逆絞りに先立ってビード付けされる。このビード付けは該要素の強度を増大し、より薄い材料の使用を可能にする。ビード付けはまた該構成部品の取り扱いと組立を改善する。ビード付けされた蒸発器は次にラッカーまたはＰＥＴのようなポリマーで被覆され、高さ１００ｍｍ、直径５０ｍｍに仕上がる。１００ｍｍの高さは、蒸発器の上端を液面の約１０ｍｍ下に位置させ、最適な冷却面を与えるのに必要な最小値であると考えられる。直径は、２０２直径缶の首部を通過するように選択される。内壁３２と外壁３４の間の隙間は、飲料のような製品に利用できる缶容積が失われないために最小に維持される。蒸発器環状体の内面は水性ゲル３５の膜で被覆される。作動弁(図4)が、缶１０のドーム１４に開けられた穴に嵌めこまれている。作動装置の他の構造が、同時継続中の特許出願のＷＯ／ＧＢ００／０２９８６で述べられている。
【００２３】
図３ａの詳細図に示されているように、蒸発器要素は、内側の背骨壁内に形成された隆起部の下において密封され、缶１０の立ちビード１２内へ切り抜かれている。蒸発器要素３２の縁はカールされ（３６）、飲料用に承認された水性のシーリングコンパウンド３７が缶体の底の内側で、缶の立ちビードとカール部との間に施され、気密のシールを確実なものにする。カール部３６は、内底の再成形によって形成される隆起部３８にスナップ嵌めされ密封されるか、あるいは蒸発器は蒸発器のカール部分の周りの隆起部３８を後で再成形後に所定の位置に固定してもよい。これによって、蒸発器は（冷却動作のための所望の冷却速度を達成するのに必要な）高い真空を維持し、かつ飲料品の圧力が密封を危うくすることがないことが保証される。
【００２４】
メタノール中に粉末の懸濁液で溢れさせ、過剰分を流出させ、それから残りのメタノールを蒸発させることによって、ゲルが蒸発器内面に施される。乾いた膜は次に、水で溢れさせ、再び過剰物を流出させることによって、水和される。３００ｍｌの飲料を冷却する水１０−１２ｍｌを運ぶのに約０．５ｍｍのゲルの膜が使用される。
【００２５】
使用中、吸収装置２０は、缶/蒸発器と一緒に押される。図４と図５におけるような２部品からなるバルブ組立体４０を用いて、バルブ頂部４２で箔２８を突き破る前に箔で閉ざされた乾燥剤室の穴の閉じ込められた空気を排出し、そしてシールしてもよい。バルブ４０は、ネオプレン/ニトリルのような圧縮可能な材料でできたステム４５とバルブ頂部４２を有する。ステム４５の上端は、ガス障壁層４６で覆われている。バルブ体の峰が、さらに穴が開けられたとき栓４４の真後ろのバルブのステム４５を圧縮し、それによって蒸気通路を開くことを保証する。吸収装置の遮断容器２５は缶のドームと係合し、その結果吸収器と蒸発器装置を確実にスナップ嵌めする。
【００２６】
図６ａから６ｄは、自冷却缶用の吸収装置５０の第２の実施形態を示している。吸収装置５０は、アルミニウム箔の連続した波形帯５２を含む。帯５２の波形層５７は、その波形間を第２の層５８まで熱密封し、一連のポケット５４を形成する。帯の両端も例えば熱密封によってシールされている。図６ｂに示されるように、波形の側面５７は通常アルミニウム箔のような材料の薄膜である。図６ｂにも描かれている低い側５８は箔でもよい。
【００２７】
アルミニウム箔は、これが、関係する高い真空度のために要求される必要な障壁特性を備えているので好ましい材料である。使用される箔は、ラッカーからのガス漏れが高い真空を損なうので、一方の側のみに熱シール可能なラッカーで被覆されている。
【００２８】
ポケット５４は、アセテートのような熱吸収剤で満たされ、帯は、熱吸収器容器２０内で遮断ジャケット５６に嵌まるように巻かれている（図６ｄ）。乾燥剤は、一旦巻かれて吸収装置内の所定の位置に置かれると、吸収装置に注がれ、ポケット間でコイル５５のまわりの空所を満たす。
【００２９】
別の構成では、アセテートで満たされた単一のコイル巻きされた帯の代わりに、熱吸収材料含む個別の小袋が使われてもよい。小袋は前述の乾燥剤によって囲まれている。
【００３０】
蒸発器から吸収装置への蒸気通路を開くことは、蒸気が最初にコイル５５（または個々の小袋）の周りにあった乾燥剤に接触し、その熱吸収材料のポケット同士間の、乾燥剤で満たされた空所に穴開けすることを可能にする。必要とされる、乾燥剤の熱吸収材料に対する代表的な割合は、容積比で５０：５０である。
【００３１】
図６の吸収装置は理想的には、図１，２および５の吸収装置に取って替わるために、図３の蒸発器と一緒に外部吸収装置として用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による自冷却缶組立体の側断面図である。
【図２】図１の缶用の吸収器の側断面図である。
【図３】蒸発器要素が取り付けられた、図１の缶の側断面図である。
【図４】図１の組立体の作動装置の図である。
【図５】図４の作動装置の組み立てられたときを示す、図1の組立体の部分側断面図である。
【図６】吸収器の第２の実施形態の部分側断面図である。